計算機控制與仿真技術（第二版）

序
第二版前言
第一版前言
第1章 控制與仿真的一般知識
本章學習指導
1．1 自動控制的基本知識
1．1．1 系統(tǒng)的含義與特性
1．1．2 自動控制的概念及應用
1．1．3 對控制系統(tǒng)的性能要求
1．2 控制系統(tǒng)的組成及分類
1．2．1 控制系統(tǒng)的組成
1．2．2 控制系統(tǒng)的分類
1．3 開環(huán)控制與閉環(huán)控制的基本原理
1．3．1 按給定值操縱的開環(huán)控制
1．3．2 按干擾值補償?shù)拈_環(huán)控制
1．3．3 按偏差調節(jié)的閉環(huán)控制
1．3．4 開環(huán)控制與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較
1．4 系統(tǒng)仿真的基本知識
1．4．1 系統(tǒng)仿真概述
1．4．2 系統(tǒng)仿真的步驟和過程
1．4．3 系統(tǒng)仿真的分類
1．5 計算機仿真的特點及其應用
1．5．1 計算機仿真的特點
1．5．2 計算機仿真技術的應用
本章小結
思考題與習題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型及性能分析
本章學習指導
2．1 數(shù)學模型概述
2．1．1 數(shù)學模型的含義
2．1．2 數(shù)學模型的建立方法
2．2 微分方程
2．2．1 微分方程的建立
2．2．2 微分方程的求解
2．3 傳遞函數(shù)
2．3．1 傳遞函數(shù)的基本知識
2．3．2 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)
2．3．3 自動控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2．4 動態(tài)結構圖及其等效變換
2．4．1 結構圖的組成及繪制
2．4．2 結構圖的等效變換
2．5 狀態(tài)空間描述
2．5．1 狀態(tài)變量
2．5．2 狀態(tài)方程
2．6 數(shù)學模型的相互轉換
2．6．1 數(shù)學模型轉換的意義
2．6．2 數(shù)學模型轉換的應用實例
2．7 控制系統(tǒng)的時域分析法
2．7．1 典型輸入信號及其響應
2．7．2 一階系統(tǒng)的時域響應
2．7．3 二階系統(tǒng)的時域響應
2．7．4 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
2．7．5 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
2．8 控制系統(tǒng)的頻率分析法
2．8．1 頻率特性的概念
2．8．2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
2．8．3 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制
2．8．4 系統(tǒng)性能的分析
本章小結
思考題與習題
第3章 控制系統(tǒng)仿真原理及算法
本章學習指導
3．1 數(shù)值積分法
3．1．1 概述
3．1．2 歐拉（Euler）法
3．1．3 梯形法
3．1．4 龍格-庫塔（Runge-Kutta）法
3．1．5 數(shù)值積分公式的應用
3．1．6 仿真步長的選擇與系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3．2 線性系統(tǒng)仿真原理
3．2．1 面向傳遞函數(shù)的線性系統(tǒng)仿真
3．2．2 面向結構圖的線性系統(tǒng)仿真
3．3 離散相似法
3．3．1 離散相似法原理
3．3．2 典型環(huán)節(jié)狀態(tài)方程的離散化
3．3．3 仿真程序的實現(xiàn)框圖
3．4 采樣系統(tǒng)仿真原理
3．4．1 采樣控制系統(tǒng)的算法描述
3．4．2 采樣周期與仿真步長的關系
3．4．3 采樣系統(tǒng)的仿真應用
本章小結
思考題與習題
第4章 MATLAB 7使用基礎
本章學習指導
4．1 MATLAB 7簡介
4．1．1 MATLAB的產(chǎn)生與發(fā)展
4．1．2 MATLAB的特點
4．1．3 MATLAB 7的改進及特色
4．2 MATLAB 7的開發(fā)環(huán)境
4．2．1 MATLAB 7桌面平臺
4．2．2 MATLAB 7程序編輯器
4．2．3 MATlLAB 7幫助系統(tǒng)
4．3 MATLAB 7的基本應用
4．3．1 MATLAB 7數(shù)值運算基礎
4．3．2 MATLAB 7繪圖
4．3．3 MATLAB 7程序設計基礎
本章小結
思考題與習題
第5章 控制系統(tǒng)的MA“rLAB 7建模
本章學習指導
5．1 控制系統(tǒng)的模型表示
5．1．1 傳遞函數(shù)模型
5．1．2 零極點增益模型
5．1．3 狀態(tài)空間模型
5．I．4 不同模型間的相互轉換
5．2 環(huán)節(jié)方框圖模型的化簡
5．2．1 環(huán)節(jié)串聯(lián)連接的化簡
5．2．2 環(huán)節(jié)并聯(lián)連接的化簡
5．2．3 環(huán)節(jié)反饋連接的化簡
5．2．4 閉環(huán)控制系統(tǒng)的化簡
5．3 控制系統(tǒng)的建模實例
5．3．1 二級阻容網(wǎng)絡的模型建立
5．3．2 雙蓄水槽系統(tǒng)的模型建立
本章小結
思考題與習題
第6章 控制系統(tǒng)的MATLAB 7仿真
本章學習指導
6．1 控制系統(tǒng)時域分析的MATLAB實現(xiàn)
6．1．1 概述
6．1．2 連續(xù)系統(tǒng)的單位階躍響應
6．1．3 連續(xù)系統(tǒng)的單位沖激響應
6．1．4 連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應
6．2 控制系統(tǒng)頻域分析的MArrLAB實現(xiàn)
6．2．1 概述
6．2．2 連續(xù)系統(tǒng)的Bode圖繪制
6．2．3 繪制系統(tǒng)Nyquist曲線的函數(shù)
6．2．4 求連續(xù)系統(tǒng)Nichols曲線的函數(shù)
6．2．5 求系統(tǒng)幅值裕度與相位裕度
6．2．6 求系統(tǒng)零極點和根軌跡的函數(shù)
6．3 利用MATLAB語言進行編程仿真
6．3．1 面向傳遞函數(shù)的線性系統(tǒng)仿真
6．3．2 面向結構圖的線性系統(tǒng)仿真
6．3．3 線性系統(tǒng)的離散相似法仿真
6．3．4 非線性系統(tǒng)離散相似法仿真
6．3．5 采樣控制系統(tǒng)仿真
本章小結
思考題與習題
第7章 Sirrmlirlk 6．0使用基礎
本章學習目標
7．1 Simulink 6．0仿真工具簡介
7．1．1 Simulink 6．0仿真工具概述
7．1．2 Simulink 6．0的改進及其新特點
7．1．3 Simulink 6．0的啟動與界面說明
7．2 Simulink 6．0模塊庫簡介
7．2．1 連續(xù)系統(tǒng)模塊庫
7．2．2 離散系統(tǒng)模塊庫
7．2．3 非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫
7．2．4 數(shù)學運算模塊庫
7．2．5 輸入源模塊庫
7．2．6 輸出模塊庫
7．2．7 常用模塊庫
7．3 Simulink 6．0的基本建模方法
7．3．1 模型窗口
7．3．2 模塊的處理
7．3．3 模塊的連接
7．3．4 系統(tǒng)模型圖的創(chuàng)建
7．3．5 模型文件的保存與打開
7．4 自定義模塊庫和子系統(tǒng)
7．4．1 自定義模塊庫
7．4．2 自定義子系統(tǒng)
7．4．3 子系統(tǒng)的封裝
7．5 S-函數(shù)的設計
7．5．1 S-函數(shù)模塊
7．5．2 S-函數(shù)引導語句
7．5．3 參數(shù)初始化設定
7．5．4 S-函數(shù)設計舉例
本章小結
思考題與習題
第8章 控制系統(tǒng)的Simulink仿真
本章學習指導
8．1 Simulink仿真參數(shù)的設置
8．1．1 系統(tǒng)模型的實時操作與仿真參數(shù)設置
8．1．2 解算器（Solver）的參數(shù)設置
8．1．3 Data lmport／Expott的參數(shù)設置
8．2 控制系統(tǒng)的Simulink仿真應用
8．2．1 利用Simulink的系統(tǒng)模型仿真
8．2．2 利用Simulink的動態(tài)結構圖仿真
本章小結
思考題與習題
第9章 智能控制系統(tǒng)的設計與仿真
本章學習指導
9．1 智能控制系統(tǒng)概述
9．2 模糊控制系統(tǒng)的設計與仿真
9．2．1 模糊控制系統(tǒng)概述
9．2．2 模糊邏輯工具箱及其應用
9．2．3 模糊控制系統(tǒng)的設計實例
9．3 神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的設計與仿真
9．3．1 神經(jīng)網(wǎng)絡概述
9．3．2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡
9．3．3 神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱及其應用
9．3．4 神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計實例
本章小結
思考題與習題
第10章 控制系統(tǒng)的計算機仿真實例
本章學習指導
10．1 汽車運動控制系統(tǒng)的設計與仿真
10．1．1 問題的提出
10．1．2 系統(tǒng)模型表示
10．1．3 仿真設計
10．2 直流電機調速系統(tǒng)的設計與仿真
10．2．1 問題的描述
10．2．2 系統(tǒng)模型表示
10．2．3 仿真設計
本章小結
參考文獻